Thème de séquence :

Les trains (part2) : L’évolution des trains

Technologie

Exemple d’un cahier d’« élève »

pour la séquence n°2 sur le train

www.edumedia-sciences.com

Voici quelques réponses possibles des élèves :

On a regardé :

Si ce sont des locomotives à vapeur ou électriques

S’il y a une cheminée, de la fumée,

Si c’est une photo en couleurs ou en noir et blanc, si les photos font vieilles

La taille des locomotives, si les trains sont grands ou petits

La forme des trains

S’il y a des caténaires

S’ils ressemblent au TGV

Si les conducteurs sont sales

...

Classer ces trains du plus ancien au plus récent et indiqué suivant quels critères vous avez classé ces trains ? (c'est-à-dire qu’avez-vous regardé pour savoir lesquels étaient anciens et lesquels sont récents ? )

160 km/h

Z 7300

1981

Électricité

Non

Nom de la locomotive ou de la motrice :

Année de mise en service :

Cette énergie est-elle stockée dans le train ?

Vitesse maximale :

Énergie de départ utilisée pour faire avancer ce train :

Fusée de stephenson

40km

1829

charbon

oui

https://fr.wikipedia.org/wiki/Fus%C3%A9e_de_Stephenson

Nom de la locomotive ou de la motrice :

Année de mise en service :

Cette énergie est-elle stockée dans le train ?

Vitesse maximale :

Énergie de départ utilisée pour faire avancer ce train :

Travaux d’élèves

Travaux d’élèves

Photo des recherches d’une classe, après classement par l’ordre chronologique .

SYNTHESE (suite aux observations de élèves)

• Au cours des siècles, de nombreuses énergies ont été utilisées : la force

musculaire du cheval, le charbon, le diesel, et l'électricité…Certaines

énergies ont été stockées dans le train (ex : le charbon, ou le diesel qui

est stocké dans un réservoir), d’autres ne sont pas stockées dans le train

(l’électricité vient des caténaires)

• La forme a changé, ils sont plus aérodynamiques.

• Ils vont de plus en plus vite.

• Au début on ne pouvait pas emmener beaucoup de personnes.

• Maintenant l’électricité pollue moins que le charbon

• D’autres véhicules (bateaux, voitures, avions…) ont eu des évolutions si-

milaires.

Les besoins des gens évoluent (on veut aller plus vite, plus loin, emmener plus

de choses,…), c’est pour cela que les objets changent.

Vidéo se rapportant à cette partie :

https://www.youtube.com/watch?v=eP3P9FjuOUM

Question portant sur la vidéo : https://www.youtube.com/watch?v=eP3P9FjuOUM La famille des trains a évolué dans le temps. Les hommes veulent aller de plus en plus vite. Pour cela, il ont dû innover . Qu’y a-t-il eu comme innovations et/ou inventions pour faire aller les trains plus vite?

• Ils ont augmenté la taille de la chaudière.

• Ils ont augmenté la taille des roues.

• la forme a changé : les trains sont devenus « arrondis », aérodynami-

ques.

• Ils ont ajouté des soufflets aux trains .

• Les trains sont monoblocs.

• Le principe de fonctionnement a changé : avant ils utilisaient la vapeur

pour pousser des bielles et faire tourner les roues, ensuite il y a eu le mo-

teur diesel. Maintenant ils ont des moteurs électriques. En plus, ils n’ont

plus besoin de s’arrêter pour faire le plein : ils prennent l’électricité direc-

tement sur les caténaires.

Comment faire pour transformer le mouvement rectiligne et faire tourner la roue du train ? Utilise la maquette LEGO puis réalise un schéma.

Travaux d’élèves

La chaudière va produire de la vapeur qui va pousser le piston.

Le système bielle/manivelle transforme un mouvement rectiligne en mouve-

ment circulaire.

La roue tourne, le train avance.

Bielle Piston

Comment a-t-il pu savoir en jetant un simple coup d'œil, que des wagons se sont décro-chés... car il fait NUIT !)

Voici quelques réponses possibles des élèves :

Le dernier wagon est différent, il n’y a pas de feux rouges, le crochet d’at-

telage est cassé, on a envoyé un message au garde barrière, on lui a télé-

phoné …

Rappeler aux élèves qu’il fait bien nuit… et que les smartphones n’existaient

pas à l’époque.

Des feux rouges à l'arrière du train servent à signaler que c'est le dernier

wagon.

Photos extraites de la vidéo

Est ce un signal qu’on voit ?

Est-ce un signal qu’on voit qu’on entend ?

Quelle est l’information transmise par ce signal ?(que signifie ce signal ?)

Pancarte

(c’est un signal que le

conducteur voit)

Ca donne l’autorisation de

départ du train (le jour)

Feux rouges

(c’est un signal que les

personnes du quai

voient)

Ca indique que c’est l’ar-

rière du train, que c’est le

dernier wagon.

Voyant vert sur la

porte (c’est un signal

que le passager voit)

Ca indique qu’on peut ou-

vrir la porte

Bip Bip de la caisse

automatique

(c’est un signal que la

personne entend)

Ca indique qu’il ne faut pas

oublier de retirer sa carte

Bip Bip de la machine

(c’est un signal que la

personne entend) ET

Voyant vert

(c’est un signal que le

passager voit)

Ca informe que le billet est

bien composté

Coup de sifflet

(c’est un signal que les

passagers entendent)

Ca va être la fermeture

des portes

Objectifs d’apprentissages 1 : non atteint | 2 : partiellement atteint | 3 : atteint | 4 : dépassé 1 2 3 4

Identifier un signal et une information. L’élève a repéré au moins 3 signaux L’élève a réussi a indiquer l’information portée par chacun de ces 3 signaux

�oui �en partie �non �oui �en partie �non

Repérer et comprendre la communication et la gestio n de l’information. L’élève est capable d’enregistrer dans un dossier des images à partir de la vidéo et il est capable de les retrouver ensuite pour les intégrer à son tableau.

�oui �non

Travaux d’élèves

Photos extraites de la vidéo

Est ce un signal qu’on voit ?

Est-ce un signal qu’on voit qu’on entend ?

Quelle est l’information transmise par ce signal ?(que signifie ce signal ?)

Horloge à LED

(c’est un signal que les

gens voient)

Ca donne l’heure

Feu vert

(c’est un signal que le

conducteur voit)

Ca indique que le train

peut passer

Panneau à LED

(c’est un signal que les

passagers voient)

Ca indique les prochains

arrêts

Feu vert

(c’est un signal que le

conducteur voit)

Ca donne l’autorisation de

départ du train (la nuit)

Feu rouge

(c’est un signal que le

conducteur voit)

Ca donne l’ordre au

conducteur d’arrêter le

train

Feu blanc

(c’est un signal que le

conducteur voit)

Pour les manœuvres de

train

Objectifs d’apprentissages 1 : non atteint | 2 : partiellement atteint | 3 : atteint | 4 : dépassé 1 2 3 4

Identifier un signal et une information. L’élève a repéré au moins 3 signaux L’élève a réussi a indiquer l’information portée par chacun de ces 3 signaux

�oui �en partie �non �oui �en partie �non

Repérer et comprendre la communication et la gestio n de l’information. L’élève est capable d’enregistrer dans un dossier des images à partir de la vidéo et il est capable de les retrouver ensuite pour les intégrer à son tableau.

�oui �non

Travaux d’élèves

SYNTHESE EVOLUTION DU BESOIN - MOUVEMENTS - SIGNAUX

Mots clés Innovation, invention, princi-pe technique, évolution des

besoins, nature d’un signal, mouvement rectiligne, mouve-ment circulaire.

Au cours du temps, les besoins de l’homme ont évolué . L’homme veut aller plus vite, plus loin, ... Pour cela, il doit en permanence inno-ver , inventer des objets, ou inventer de nouveaux principes techni-ques pour suivre l’évolution de ses besoins. Par exemple, pour aller plus vite : 1- on a fait des trains plus poin-tus, plus aérodynamiques. 2- on est passé de la locomotive à vapeur, au moteur électrique. 3– Bertin a créé un train sur cous-sin d’air. On dit d’un objet qui se déplace, qu’il est en mouvement. Il existe des mouvements simples :

• Le mouvement circulaire • Le mouvement rectiligne Pour que les trains puissent communiquer, on a d’abord utilisé des si-gnaux visuels (plaque de cou-leur, drapeau, lanterne) et des

signaux sonores (coup de sif-flet de locomotive à vapeur). De

nos jours, les signaux lumineux (LED, ampoules…) sont beau-

coup utilisés, et l’homme a inno-vé pour maitriser des signaux radios. Ces signaux radios permettent à des appareils de communiquer entre eux et de s’envoyer des informations.

Pour aller plus loin : une animation sur les mouvements, une animation sur l’évolution des moyens de transport une vidéo présentant l’aérotrain

http://techno.lamotte.free.fr/syntheses/S6_mouvements_1.html

Signal radio

Signaux lumineux TRRRRIIIIIIIIT

Signal sonore

Le coup de sifflet permet d’envoyer

l'information : « fermeture des

portes »

Le signal lumineux rouge ou vert permet de donner l'informa-tion : « l'appareil est

éteint » ou « l'appareil est allu-

mé »

Mouvement rectiligne et Mouvement circulaire

Le principe de fonc-tionnement de l’aéro-

train Bertin est de souf-fler de l’air de manière à se soulever et à avan-

cer. Le projet a été abandonné, mais le tra-

cé est encore visible entre Orléans et Paris

http://data.abuledu.org/wp/?LOM=26135